Todo el mundo sabe que los metales son una clase de sustancias bastante pesadas que tienen una alta densidad y (si no estamos hablando de aleaciones especiales o láminas ultrafinas como el papel de aluminio) a menudo se hunden en el agua. Sin embargo, los investigadores de la Universidad de Rochester han podido crear un metal que simplemente se niega a hundirse. Incluso si se sumerge deliberadamente bajo la superficie del agua, flotará hacia la superficie.
Cómo crear metal que no se hunda en el agua
El responsable del desarrollo es el profesor del Departamento de Óptica y Física de la Universidad de Rochester Chunlei Guo y su equipo. Para crear el nuevo material, los investigadores utilizaron un método innovador que utiliza flashes láser de femtosegundos para "grabar" la superficie de los metales. Es decir, destellos de láser muy rápidos e intensos crean patrones de micro y nanoescala en la superficie del metal, cambiando la estructura de la sustancia. Esto permite que la capa superficial del metal atrape y retenga el aire, haciendo que la superficie del metal sea “súper hidrófoba” o, más simplemente, repelente al agua.
Sin embargo, durante las pruebas, los investigadores encontraron que después de una inmersión prolongada en agua, las superficies pueden comenzar a perder sus propiedades hidrófobas. Y luego la atención de los científicos fue atraída por … arañas y hormigas.
Por ejemplo, las arañas de aves acuáticas Argyroneta crean una red abovedada bajo el agua, la llamada campana de buceo, que llenan de aire, que transportan desde la superficie en sus piernas y abdomen. De la misma manera, algunas especies de hormigas pueden formar una "burbuja de agua" al mantener burbujas de aire en la superficie del cuerpo.
Como resultado, un equipo de científicos desarrolló una estructura en la que dos placas de metal estaban cubiertas con pequeños "patrones" como antes. Solo que ahora colocan estas placas una encima de la otra, girándolas hacia adentro con un "patrón". Había suficiente espacio entre las placas para capturar y retener el aire, lo que evitó que la estructura metálica se hundiera.
Además, la estructura superhidrófoba permanece a flote incluso después de un daño estructural significativo. Como parte del experimento, los científicos hicieron 6 agujeros en las placas con un diámetro de 3 milímetros y un agujero con un diámetro de 6 milímetros. Al mismo tiempo, las placas continuaron flotando en la superficie del agua.
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El metal continúa flotando incluso después de un daño importante.
El equipo afirma que se puede utilizar un proceso similar para modificar cualquier tipo de metal. Cuando los expertos probaron por primera vez la nueva tecnología, tardaron una hora en modificar el área de metal de 2,5 por 2,5 centímetros. Ahora, utilizando láseres siete veces más potentes, el proceso se ha acelerado significativamente y, en general, según los desarrolladores, "la tecnología está lista para uso comercial".
Vladimir Kuznetsov
